- •1 Порядок обозначения трассы мнгп на местности, на переходах через реки и озера, автомобильные и железные дороги
- •2. Серийные скребки для очистки полости нефтегазопроводов скр – 1 , скр – 2, скр – 3. Назначение, принципиальные схемы.
- •3. Минимально и максимально-допустимые значения защитных потенциалов на подземных стальных коммуникациях объектов трубопроводного транспорта нефти и газа. Опасность явлений недозащиты и перезащиты.
- •4. Схема возникновения блуждающих токов на магистральных нефтегазопроводах.
- •5. Характеристика стальных труб: ударная вязкость kcu, kcv, эквивалент углерода, процент волокна в изломе образцов двтт, временное сопротивление, предел текучести
- •7. Критерии очистки полости нгп от парафина, грунта, металла
- •8. Определение (предельного) допустимого давления в трубе с опасным дефектом геометрии. Расчет коэффициента снижения рабочего давления.
- •Ремонтные конструкции для временного ремонта
- •12. Порядок врезки вантузов на действующем нп. Применяемое оборудование
- •Вырезкадефектного участка с применением труборезных машин
- •1) Подъем и укладка сразу всеми трубоукладчиками, предусмотренными технологическим расчетом;
- •2) Подъем и укладка с переходом одного трубоукладчика.
- •24,Оценка состояния внутренней полости нефтепровода;
- •27. Определение числа нпс и их расстановка по трассе
- •28. Гидравлический расчет нефтепровода
- •30. Декларация о намерениях, обоснование инвестиций.
- •44. Система откачки утечек от торцевых уплотнений насосных агрегатов нпс.
- •46. Генеральный план нпс. Строительная разбивочная сетка нпс.
- •47. Технологическая схема нпс
- •48. Общецеховая маслосистема компрессорной станции
- •49. Системы перекачки нефти и нефтепродуктов
- •50. Установки подготовки топливного и пускового газа.
- •55. Системы очистки технологического газа
- •63. Модель магистрального нефтепровода.
- •64. Основные этапы подготовки нефти и газа до товарных качеств.
- •Товарная характеристика нефти и газа
- •Требования к качеству газа по ост 51.40–93
- •70,Характеристики смеси: плотность, скорость (барицентрическая, среднемассовая, диффузионная;
- •78. Понятие о формуле размерности, критериях и числах подобия
- •81. Точные решения уравнений движения вязкой жидкости. Законы гидравлического сопротивления трения.
- •Технологические расчёты трубопроводов
- •4.1. Гидравлический расчёт простых напорных трубопроводов
- •3. Уравнение неразрывности: в любой точке трубопровода массовый расход должен быть постоянным – частный случай выражения закона сохранения вещества:
- •Определение потерь напора на трение
- •Формулы для расчета коэффициента гидравлического сопротивления
- •Графоаналитический способ решения задач
- •84. Виды потерь напора: потери по длине и потери в местных сопротивлениях.
- •85. Простейшие модели жидких и газообразных сплошных сред: идеальная, вязкая, несжимаемая, сжимаемая , ньютоновская , упругая, с тепловым расширением, совершенного и реального газов.
- •Гидравлический расчёт простых напорных трубопроводов
- •3. Уравнение неразрывности: в любой точке трубопровода массовый расход должен быть постоянным – частный случай выражения закона сохранения вещества:
- •Определение потерь напора на трение
- •Формулы для расчета коэффициента гидравлического сопротивления
- •Графоаналитический способ решения задач
Определение потерь напора на трение
Потеря напора на преодоление трения hT по длине трубопровода круглого сечения при любом режиме течения определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:
(4.12)
Из (4.11) следует, что
Тогда потери давления будут
(4.13)
Если скорость выразить через объемный расход и площадь сечения из уравнения (4.1)
(4.14)
то уравнение (4.12) примет вид:
(4.15)
В наклонном трубопроводе:
(4.16)
(4.17)
+ - когда сумма участков подъема по высоте больше суммы участков спуска;
- - когда наоборот.
где l – длина трубопровода, м;
d- внутренний диаметр, м;
ρ- плотность жидкости, кг/м3;
ΔZ- разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, м;
g- ускорение силы тяжести, м/с2;
λ- коэффициент гидравлического сопротивления, который в общем случае зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости стенки трубопровода
(4.18)
где ε– относительная шероховатость.
(4.19)
где Δ– абсолютная эквивалентная шероховатость выбирается по таблице, мм;
d- внутренний диаметр трубы, мм.
Абсолютная эквивалентная шероховатость – это такая высота шероховатости, при которой в квадратичной зоне сопротивления потери напора равны потерям напора для данной естественной шероховатости трубы.
Для ламинарного режима движения (Rе < Rекр) коэффициент гидравлического сопротивления зависит только от параметра Рейнольдса:
Rекр = 2320
(4.20)
Если учесть, что
(4.21)
и подставить выражение (20) в (21), то получим
(4.22)
В этом случае выражение (4.12) принимает вид формулы Пуазейля:
(4.23)
(4.24)
При турбулентном режиме движения (Rе > Rекр) различают три зоны сопротивления.
1. Зона гидравлически гладких труб ( ) :
. (4.25)
Выражение (4.25) - формула Блазиуса, используемая при Rе ≤ 105. Здесь сопротивление шероховатых и гладких труб одинаково.
В зависимости от скорости течения и вязкости жидкости одна и та же труба может быть гидравлически гладкой и гидравлически шероховатой.
2. Зона шероховатых труб или смешанного трения
( ):
(4.26)
формула Альтшуля.
3. Зона вполне шероховатых труб или квадратичная зона
( ):
(4.27)
формула Шифринсона.
Для нефтепроводов наиболее характерны режимы гладкого или смешанного трения.
Разновидностью формулы Дарси-Вейсбаха, часто применяемой при технологических расчетах трубопроводов, является формула академика Лейбензона:
(4.28)
где Q и ν - соответственно объемный расход и кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости;
β, А, m- коэффициенты, зависящие от режима течения жидкости.
Формула (5.28) в явной форме выражает зависимость h от Q и получается из выражения (5.12) при условии, что λ определяется выражением вида
. (4.29)
Формулы для расчета коэффициента гидравлического сопротивления в зависимости от режима течения приведены в табл. 4.1.
Потеря напора на единицу длины трубопровода называется гидравлическим уклоном:
. (4.30)
Для наглядности и представления о гидравлическом уклоне сделаем построение гидравлического треугольника: отложим от начальной А' и конечной B' точек на профиле трассы трубопровода статические (пьезометрические) напоры и и концы полученных отрезков соединим прямой AB. Эта прямая называется линией падения напора или линией гидравлического уклона. Она показывает характер распределения напора по длине трубопровода.
Из построения следует, что гидравлический уклон является тангенсом угла наклона этой прямой к горизонту:
(4.31)
то есть i = const.
Величина и характеризует потери напора на трение в трубопроводе и показывает, что разность статических напоров целиком затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений, возникающих при течении жидкости по трубопроводу.
Таблица 4.1